JP4092232B2

JP4092232B2 - プラズマ処理装置

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Publication number: JP4092232B2
Application number: JP2003073776A
Authority: JP
Inventors: 真一川崎; 純一郎安西; 良憲中野; 純夫中武
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004281884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラズマＣＶＤ等の成膜、表面改質、洗浄、その他のプラズマ表面処理を行なう装置に関し、特に、処理ガスを電界印加にてプラズマ化（活性化、ラジカル化を含む）し被処理体へ吹き付けるヘッド部を有するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特許文献１には、ヘッド部に一対の電極を対向させて収容したプラズマ処理装置が記載されている。これら電極の互いの対向面には、誘電体の板がそれぞれ設けられ、これら誘電体板の間の空間が処理ガスの通路となっている。誘電体板の下端部どうしは、電極よりまっすぐに延び出てヘッド部の下端（先端）へ達し、吹出し口を構成している。誘電体板間の通路に導入された処理ガスは、電極間への電界印加によってプラズマ化された後、吹出し口から被処理体へ向けて吹出される。これによって、被処理体のプラズマ処理が行なわれる。
各電極の被処理体側を向く下面は、ヘッド部の底板（先端構成部材）で覆われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９２４９３号公報（第１頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッド部の被処理体への対向面は、汚れやすいため、頻繁に洗浄するなどのメンテナンスを要する。ところが、上記特許文献１では、ヘッド部の底板（先端構成部材）だけでなく、電極用の誘電体板の下端部（吹出し口構成部材）までもが、被処理体への対向部材を構成しているため、メンテナンスが煩雑である。これを免れるには、ヘッド部の底板で吹出し口を構成すればよい。一方、そうすると、吹出し口が、それの連なるべき処理ガス通路とは別の部材で構成されることになる。そのため、各部材の寸法精度や部材どうしの組付け精度が十分でないと、処理ガス通路と吹出し口が互いにずれて両者の連通状態が損なわれ、処理結果に影響が出る可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多少の精度誤差を許容可能で、製造・組付けなどを容易にでき、しかも良好な表面処理を確保できるプラズマ処理装置を提供することになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の電極を並べて収容し、隣り合う電極間に処理ガス通路を形成してなるヘッド部を備え、このヘッド部において処理ガスを上記処理ガス通路に通してから吹出し、被処理体のプラズマ表面処理を行なう装置であって、上記ヘッド部の被処理体を向くべき先端部には、上記電極の先端面を覆うようにして誘電体からなる先端構成部材が（好ましくは取り外し・組み付け可能に）設けられ、この先端構成部材には、処理ガス通路に対応する吹出し口が形成され、この吹出し口が、ガス流を乱さない程度に処理ガス通路（の少なくとも下流側の流路断面積）より広くなっており、上記複数の電極が、上記並んだ状態でユニットになっており、この電極ユニットが、上記ヘッド部に進退可能に設けられた挟持手段により挟持されるようにして上記ヘッド部に収容されることを特徴とする。これによって、先端構成部材などの寸法精度や組付け精度に多少の誤差があっても、吹出し口が処理ガス通路に十分に連なるようにすることができ、製造・組み付け・メンテナンスなど作業の容易化を図ることができるとともに、良好な表面処理が確保されるようにすることができる。
【０００６】
上記複数の電極の各々が、上記ヘッド部の先端面に沿って互いの並び方向と直交する向きに延び、上記先端構成部材の吹出し口が、上記電極と同方向に延びるべきスリット状をなし、この吹出し口が、上記処理ガス通路より幅広であることが望ましい。これによって、電極間の処理ガス通路と吹出し口との延び方向が精度誤差により多少ずれていたとしても、吹出し口の全長域において該通路の略全幅が処理ガス通路に確実に連なるようにすることができ、吹出し口の略全長にわたって処理ガスを可及的に均一に吹出すことができる。
【０００７】
ここで、上記吹出し口の幅は、上記処理ガス通路の幅の１．１〜３倍であることが望ましい。これによって、吹出し口の全長域において該通路の略全幅が処理ガス通路に確実に連なるようにすることができるとともに、処理ガスが処理ガス通路から吹出し口へ移るときの断面変化を抑えて急激な圧力変動が起きるのを確実に防止でき、ガス流の乱れが確実に生じないようにすることができる。この結果、吹出し口の延び方向に沿って確実に均一な表面処理を行なうことができる。
【０００８】
特に、上記処理ガスが、成膜用であり、上記プラズマ表面処理として成膜を行なうプラズマ処理装置において、上記複数の電極の各々が、上記ヘッド部の先端面に沿って互いの並び方向と直交する向きに延び、上記先端構成部材の吹出し口が、上記電極と同方向に延びるべきスリット状をなし、この吹出し口の幅が、上記処理ガス通路の幅の１．１〜３倍であることが望ましい。これによって、多少の精度誤差があっても、吹出し口の全長域において該通路の略全幅が処理ガス通路に確実に連なるようにすることができるとともに、処理ガスが処理ガス通路から吹出し口へ移るときの断面変化を抑えて急激な圧力変動が起きるのを防止でき、ガス流の乱れが確実に生じないようにすることができ、この結果、吹出し口の延び方向に沿って確実に均一な膜を形成することができる。
【０００９】
上記複数の電極が、上記並んだ状態でユニットになっており、この電極ユニットが、上記ヘッド部に進退可能に設けられた挟持手段により挟持されるようにして上記ヘッド部に収容されることによって、電極ユニットをヘッド部に容易に出し入れできる。しかも、上記処理ガス通路と吹出し口の寸法関係が適用されることにより、挟持固定の際に電極ユニットの位置出しにあまり気を配らなくても済む。
【００１０】
上記挟持手段が、上記周壁に螺合されたボルトであり、このボルトの先端が、上記電極ユニットに突き当てられることが望ましい。これによって、挟持手段を簡易に構成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、常圧プラズマＣＶＤ装置Ｍ１（プラズマ処理装置）を示したものである。装置Ｍ１は、架台（図示せず）に支持されヘッドユニット１０（ヘッド部）を備えている。ヘッドユニット１０の下方には、シリコンウェハや電子基板などのワークＷ（被処理物）が搬送手段８０によって後方（図１において左）から送られて来る。勿論、ワークＷが固定されてヘッドユニット１０が移動されるようになっていてもよい。プラズマＣＶＤ装置Ｍ１は、略常圧下においてこのワークＷの上面に例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂）等の膜Ｗａを形成するようになっている。
【００１２】
ヘッドユニット１０について詳述する。
ヘッドユニット１０は、図１の紙面と直交する左右方向に長いノズルヘッド２０と、このノズルヘッド２０を囲む外筐１１とを備えている。外筐１１は、下端開口の中空になっている。この中空部（ダクト）１１ａの上端に図示しない真空ポンプ（排気手段）が連ねられることによって、排気機構が構成されている。なお、上記架台には、この外筐１１が直接的に支持されている。外筐１１の下端の内周縁には、鍔１１ｂが形成されている。この鍔１１ｂに、ノズルヘッド２０の後記エンドフレーム２４の周縁部が引っ掛けられ、ひいては、ノズルヘッド２０が外筐１１に支持されている。
【００１３】
図１および図２に示すように、ノズルヘッド２０は、ノズルヘッド本体２１と、この本体２１に収容された電極ユニット３０とを備えている。ノズルヘッド本体２１は、断面コ字状をなす前後の外フレーム２２と、左右の外フレーム２３と、ノズルヘッド２０の下端部（先端部）に配されたエンドフレーム２４およびノズルプレート２５を有している。
【００１４】
エンドフレーム２４は、板状をなし、その前後方向の中央には、左右に延びる開口部２４ａが形成されている。エンドフレーム２４は、外フレーム２２，２３の下端面にボルト締めにて固定されている。
【００１５】
図３に示すように、ノズルプレート２５は、アルミナ等のセラミック（誘電体）にて構成され、左右へ長く延びている。図１に示すように、ノズルプレート２５の周縁部は、エンドフレーム２４の開口部２４ａの周縁部に形成された段差に引っ掛けられている。これによって、ノズルプレート２５が、開口部２４ａに容易に取り外し可能に嵌め込まれている。このノズルプレート２５が、ワークＷと対向すべき「先端構成部材」となっている。
【００１６】
ノズルプレート２５には、３条の等幅のスリット状をなす吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒが形成されている。これら吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒは、ノズルプレート２５の略全長にわたるように左右に延びるとともに、互いに前後に間隔を置いて並べられている。
【００１７】
図１および図３に示すように、ノズルプレート２５の周縁部には、低い壁２５ａが全周にわたって設けられている。これにより、ノズルプレート２５には、上面へ開口する浅い凹部２５ｂが形成されている。この凹部２５ｂに上記電極ユニット３０の下側部が、余裕（クリアランス）を持って収容されている。（ノズルプレート２５が、電極ユニット３０のワークＷと対向すべき下面（先端面）を覆っている。）電極ユニット３０の上側部は、外フレーム２２，２３の内部空間に十分な余裕を持って収容されている。外フレーム２２，２３の内部空間とノズルプレート２５の凹部２５ｂとによって、電極ユニット３０のための収容部２０ａが構成されている。この収容部２０ａを画成する外フレーム２２，２３の垂直壁とノズルプレート２５の低壁２５ａとは、特許請求の範囲の「周壁」を構成している。
なお、ノズルプレート２５から壁２５ａを無くして単なる板状にし、その上面に浅い凹部を形成して、これに電極ユニット３０の下端部を嵌めることにしてもよい。
【００１８】
図１および図２に示すように、電極ユニット３０は、各々幅方向を上下に向けて左右に延びるとともに互いに前後に平行に並べられた４つ（複数）の長板状の電極３１，３２と、これら電極３１，３２を前後から挟むようにして設けられた一対の添えプレート３３と、電極３１，３２の左右長手方向の両端部に設けられた一対の端ホルダ３４とを備えている。中側の２つのホット電極３１は、左端部（長手方向の一端部）の給電ピン３６及び給電線３７を介してパルス電源３（電界印加手段）に接続されている。前後両端側の２つのアース電極３２は、右端部（長手方向の他端部）の給電ピン３８及び接地線３９を介して接地されている。なお、図示は省略するが、電極３１，３２の表面（少なくとも異なる極性の電極との対向面）には、アルミナなどの固体誘電体が溶射にて被膜されている。各電極３１，３２の面と面とがなす角には、すべてＲが施されている。
【００１９】
パルス電源３は、電極３１にパルス電圧を出力するようになっている。このパルスの立上がり時間・立下り時間は、１０μｓ以下が好ましく、１μｓ以下がより好ましい。電界強度は１〜１０００ｋＶ／ｃｍが好ましく、５０〜１０００ｋＶ／ｃｍがより好ましい。周波数は、０．５〜１００ｋＨｚが好ましい。パルスの幅（継続時間）は、０．５〜２００μｓが好ましい。パルスと次のパルスとの間のオフ時間は、０．５〜１０００μｓが好ましく、０．５〜５００μｓがより好ましい。電極３１，３２における電流密度は、１０〜５００ｍＡ／ｃｍ²が好ましく、５０〜５００ｍＡ／ｃｍ²がより好ましい。
【００２０】
添えプレート３３は、セラミック（絶縁材料）にて構成され、左右に細長く延びている。添えプレート３３は、前後のアース電極３２の外側面（隣りのホット電極３１とは逆側を向く面）に宛がわれている。
端ホルダ３４は、セラミック（絶縁材料）にて構成され、４つの電極３１，３２の端面間に跨っている。端ホルダ３４と添えプレート３３の端部どうしは、互いに分離可能に噛み合わされるようになっている。
【００２１】
端ホルダ３４の電極３１，３２側を向く内側面には、３枚の板状のスペーサ３５が取り付けられている。このスペーサ３５が、隣り合う電極３１，３２の間に挟まれている。これによって、スペーサ３５の厚さ分の電極間隔が確保されるようになっている。この電極間の空間が、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒとなっている。
【００２２】
すなわち、前側のアース電極３２とホット電極３１との間に、前側処理ガス通路３０ｆが形成されている。中側の２つのアース電極３２どうし間に、中央処理ガス通路３０ｍが形成されている。後側のアース電極３２とホット電極３１との間に、後側処理ガス通路３０ｒが形成されている。各処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅は、０．１〜５０ｍｍが好ましく、０．１〜５ｍｍがより好ましく、０．１〜２ｍｍがより一層好ましい。
【００２３】
前側処理ガス通路３０ｆの下端部は、ノズルプレート２５の前側の吹出し口２５ｆに連なり、中央処理ガス通路３０ｍの下端部は、中央の吹出し口２５ｍに連なり、後側処理ガス通路３０ｒの下端部は、後側の吹出し口２５ｒに連なっている。
【００２４】
中央のガス通路３０ｍの上端部には、原料ガス供給管４３を介して原料ガス源４１（処理ガス源）が連なり、前後のガス通路３０ｆ，３０ｒの上端部には、励起ガス供給管４４を介して励起ガス源４２（処理ガス源）が連なっている。原料ガス源４１には、上記膜Ｗａの原料として、例えばＴＥＯＳやＴＭＯＳなどが貯えられている。原料の希釈ガス（キャリアガス）には、例えばＮ₂、Ａｒ、Ｈｅなどが用いられている。励起ガス源４２には、励起（プラズマ化）によって上記原料ガスの反応を起こさせるための励起ガスとしてＯ₂、Ｏ₃、Ｈ₂Ｏなどが貯えられている。
なお、図示は省略するが、ノズルヘッド２０の上側部には、各供給管４３，４４からのガスを左右長手方向に均一化したうえで各対応通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの上端部へ導入するガス均一化部が設けられている。
【００２５】
電極ユニット３０の固定構造について説明する。
前後の外フレーム２２の垂直壁には、押しボルト２８（挟持手段）がそれぞれ前後に進退可能にねじ込まれている。これら押しボルト２８の先端部が、電極ユニット３０の添えプレート３３に突き当てられている。これによって、ノズルプレート２５の凹部２５ｂと電極ユニット３０との間にクリアランスがあっても、電極ユニット３０を前後から押さえて確実に固定できるようになっている。また、前後の押しボルト２８のねじ込み量を互いに調節することによって、電極ユニット３０の位置出しを行なうことができるようになっている。
なお、この実施形態では、押しボルト２８は、各外フレーム２２の中間高さに左右長手方向へ離れて２つ設けられているが、勿論これに限定されるものではなく、上下に複数段設けてもよく、長手方向に離して３つ以上（あるいは長手方向の中央に１つ）設けてもよい。
【００２６】
本発明における最も特徴的な部分について説明する。
常圧プラズマＣＶＤ装置Ｍ１においては、ノズルプレート２５の吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒが、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒより幅広に（流路断面積が大きく）なっている。具体的には、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅が、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅の１．１〜３倍になっている。１．１倍以上としたのは、後述するように、ヘッド２０の各部材の寸法精度や組付け精度に多少の誤差があっても、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの全長域において該通路２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの略全幅が、対応する処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒに確実に連なるようにするためである。３倍以下としたのは、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒが大きくなり過ぎて成膜の均一性が損なわれないようにするためである。上述した通り、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅は、０．１〜５０ｍｍが好ましく、０．１〜５ｍｍがより好ましく、０．１〜２ｍｍがより一層好ましいので、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒ幅は、０．１１〜１５０ｍｍが好ましく、０．１１〜１５ｍｍがより好ましく、０．１１〜６ｍｍがより一層好ましい。
【００２７】
なお、この実施形態では、３つの処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅は互いに等しくなっているが、必ずしもそれに限定されるものではなく、例えば前後の励起ガス用の通路３０ｆ，３０ｒは互いに等幅にする一方、中央の原料ガス用の通路３０ｍは、前後の通路３０ｆ，３０ｒとは幅が異なるようにしてもよい。３つとも幅が互いに異なるようにしてもよい。吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒについても同様である。いずれにせよ、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒは、各々対応する処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒに対して幅広に形成する。すなわち、前側吹出し口２５ｆは、前側処理ガス通路３０ｆより幅広に形成し、中央吹出し口２５ｍは、中央処理ガス通路３０ｍより幅広に形成し、後側吹出し口２５ｒは、後側処理ガス通路３０ｒより幅広に形成する。
【００２８】
上記のように構成された常圧プラズマＣＶＤ装置Ｍ１の動作について説明する。
原料ガス源４１からの原料ガスが、ノズルヘッド２０の上記ガス均一化部によって左右長手方向に均一化されたうえで、２つのホット電極３１間の処理ガス通路３０ｍを経て、中央の吹出し口２５ｍから吹出される。また、励起ガス源４２からの励起ガスが、左右長手方向に均一化されたうえで前後のアース電極３２とホット電極３１との間の処理ガス通路３０ｆ，３０ｒに導入される。併せて、電圧印加装置３からのパルス電圧がホット電極３１に印加される。これによって、異極電極３１，３２間の処理ガス通路３０ｆ，３０ｒにパルス電界が形成される。このパルス電界によって励起ガスが励起・活性化（プラズマ化）される。このプラズマ化された励起ガスが、前後の吹出し口２５ｆ，２５ｒから吹出され、この励起ガスに、上記吹出し口２５ｍからの原料ガスが触れる。これによって、原料ガスの反応が起き、ワークＷの上面に膜Ｗａが形成される。その後、これらガスは、ダクト１１ａに吸込まれて排出される。なお、ワークＷは、常温のまま、あるいは例えば５００℃以下の範囲で適宜加熱されたうえでノズルヘッド２０へ供給される。
【００２９】
常圧プラズマＣＶＤ装置Ｍ１によれば、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒが処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒより幅広であるので、ノズルプレート２５や電極ユニット３０などの寸法精度や組付け精度をシビアに要求しなくても、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒを処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒに確実に連ねることができる。すなわち、例えば、図４（Ａ）に示すように、電極ユニット３０ひいては電極３１，３２をノズルプレート２５に対して前後に平行に多少ずれた状態で組み付けたり、同図（Ｂ）に示すように、電極３１，３２をノズルプレート２５に対して多少斜めに傾けた状態で組み付けたりしたとしても、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの全長域において該通路２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの略全幅が、対応する処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒに連なるようにすることができる。
【００３０】
これによって、多少の精度誤差に拘わらず、各吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの全長にわたって均一に処理ガスを吹出すことができる。しかも、吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅は、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅の３倍以下であるので、処理ガスが、処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒから吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒへ移るときの断面変化を抑えて急激な圧力変動を防止でき、ガス流が乱れないようにすることができる。この結果、処理ガスをワークＷの左右長手方向に均一に吹き付けることができ、全体的に均一に成膜を行なう（膜Ｗａの厚さを均一にする）ことができる。
【００３１】
したがって、電極ユニット３０の位置出しのために押しボルト２８の締め具合をシビアに調節する必要はない。
【００３２】
一方、押しボルト２８を緩めると、ノズルプレート２５の凹部２５ｂと電極ユニット３０との間のクリアランスによって電極ユニット３０を収容部２０ａから簡単に取り出すことができる。そして、ノズルプレート２５をヘッド２０から簡単に取り外すことができる。これによって、電極３１，３２やノズルプレート２５の洗浄などのメンテナンス作業の容易化を図ることができる。その後、組み付けの際は、上記のクリアランスによって、電極ユニット３０を凹部２５ｂに簡単に嵌め込むことができる。そして、上述の通り、押しボルト２８によって電極ユニット３０を位置精度にそれほど気を配ることなく簡易に固定することができる。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。
例えば、電極構造は、平行平板形状に限らず、同心円筒形状、その他種々の形状をなしていてもよい。吹出し口は、スリット状に限らず、円形状や環形状になっていてもよい。吹出し口は、処理ガス通路の少なくとも下流側（吹出し口へ連なる部位）の流路断面積より広ければよい。
電極は、複数であればよく、２つ（一対）でもよく、３つでもよく、５つ以上でもよい。電極が２つの場合は、処理ガス通路は当然１つであり、この１つの処理ガス通路に１つの吹出し口が対応する。処理ガス通路が複数の場合、これら処理ガス通路に吹出し口が一対一に対応していてもよく、全部または一部の複数の処理ガス通路に１つの吹出し口が対応してもよい。
処理ガス供給構造は、励起ガスを印加電界で励起させた後、それと原料ガスを混ぜる所謂ポストミックス方式に限らず、励起ガスと原料ガスを予め混ぜておきこの混合ガスに電界を印加する所謂プレミックス方式であってもよい。ポストミックス方式においては、原料ガスと励起ガスがヘッド部からの吹出し後に合流される場合（原料ガスと励起ガスが別々の吹出し口から吹出される場合）に限らず、印加電界で励起した励起ガスに原料ガスを合流させたうえで吹出す（原料ガスと励起ガスが共通の吹出し口から吹出される）ことにしてもよい。
酸化シリコンの他、窒化シリコン、アモルファスシリコンなどの種々の成膜に適用できることは当然である。
本発明は、成膜（ＣＶＤ）に限らず、表面改質（親水化、撥水化など）、洗浄、エッチングなどの種々のプラズマ表面処理にあまねく適用できる。
本発明は、略常圧下に限らず、減圧下（例えば１Ｐａ程度）でのプラズマ処理にも適用できる。
【００３４】
【実施例】
本発明の実施例を説明する。本発明がこの実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。
（１）実施例１
図１および図２に示すＣＶＤ装置Ｍ１を用い、常圧プラズマＣＶＤを行ない、ＳｉＯ₂を成膜した。実験条件は下記の通りである。
原料ガス：ＴＭＯＳ（Ｎ₂で希釈）
励起ガス：Ｏ₂
処理ガス総供給量：２０Ｌ／ｍｉｎ
処理雰囲気圧力：９５ｋＰａ
ワーク温度：３５０℃
ヘッド高（ノズルプレート２５とワークＷ間の距離）：４ｍｍ
電極間距離すなわち処理ガス通路３０ｆ，３０ｍ，３０ｒの幅：２ｍｍ
吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅：４ｍｍ
したがって、吹出し口幅は、処理ガス通路幅の２倍であった。なお、ワークＷは装置Ｍ１に対して静止させた状態で成膜を実行した。成膜後、左右長手方向に沿って１１箇所において膜厚を測定し、これら１１の測定値の平均と、これら１１の測定値の最大値および最小値とにより、次式にしたがって「膜厚均一性」を算出した。
「膜厚均一性」％＝（（最大値−最小値）÷平均値）×１００
結果は、４．３４％であった。なお、この数値が小さい程、均一性が高い。
【００３５】
（２）実施例２
装置Ｍ１の吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅を６ｍｍに変え、処理ガス通路幅の３倍とした。それ以外の条件はすべて実施例１と同一にして成膜を行ない、同様にして「膜厚均一性」を算出した。
結果は、５．８９％であった。
【００３６】
（３）比較例１
装置Ｍ１の吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅を２ｍｍに変え、処理ガス通路幅の１倍とした。それ以外の条件はすべて実施例１と同一にして成膜を行ない、同様にして「膜厚均一性」を算出した。
結果は、６．０２％であった。
【００３７】
（４）比較例２
装置Ｍ１の吹出し口２５ｆ，２５ｍ，２５ｒの幅を１０ｍｍに変え、処理ガス通路幅の５倍とした。それ以外の条件はすべて実施例１と同一にして成膜を行ない、同様にして「膜厚均一性」を算出した。
結果は、１０．１２％であった。
【００３８】
以上の結果を図５のグラフに示す。吹出し口幅が処理ガス通路幅の１倍以下のときは、部材の寸法精度や組付け精度をシビアにしないと均一性を確保できないことが判明した。また、吹出し口幅が処理ガス通路幅の３倍を超えると、均一性が悪くなっていくことが判明した。これは、吹出し口が広くなり過ぎてガス流が乱れてくるためと考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、各部材の寸法精度や組付け精度に多少の誤差があっても、吹出し口が処理ガス通路に十分に連なるようにすることができ、製造・組み付け・メンテナンスなど作業の容易化を図ることができるとともに、良好な表面処理が確保されるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置の側面断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う上記プラズマＣＶＤ装置の平面断面図である。
【図３】上記プラズマ処理ＣＶＤ装置のノズルプレートの平面図であり、正しく位置出しされた電極を仮想線で示す。
【図４】（Ａ）上記電極が平行にずれて組付けられた状態のノズルプレートの平面図である。
（Ｂ）上記電極が斜めに傾いて組付けられた状態のノズルプレートの平面図である。
【図５】本発明の実施例と比較例の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｍ１常圧プラズマＣＶＤ装置（プラズマ処理装置）
Ｗワーク（被処理体）
Ｗａ膜
１０ヘッドユニット（ヘッド部）
２０ノズルヘッド
２０ａ収容部
２１ノズルヘッド本体
２２，２３外フレーム（収容部の周壁の構成要素）
２５，２５Ｘノズルプレート（先端構成部材）
２５ａ低壁（収容部の周壁の構成要素）
２５ｆ，２５ｍ，２５ｒ吹出し口
２８押しボルト（挟持手段）
３０電極ユニット
３０ｆ，３０ｍ，３０ｒ処理ガス通路
３１ホット電極
３２アース電極

Claims

複数の電極を並べて収容し、隣り合う電極間に処理ガス通路を形成してなるヘッド部を備え、このヘッド部において処理ガスを上記処理ガス通路に通してから吹出し、被処理体のプラズマ表面処理を行なう装置であって、
上記ヘッド部の被処理体を向くべき先端部には、上記電極を覆うようにして誘電体からなる先端構成部材が設けられ、この先端構成部材には、処理ガス通路に対応する吹出し口が形成され、この吹出し口が、ガス流を乱さない程度に処理ガス通路より広くなっており、
上記複数の電極が、上記並んだ状態でユニットになっており、この電極ユニットが、上記ヘッド部に進退可能に設けられた挟持手段により挟持されるようにして上記ヘッド部に収容されることを特徴とするプラズマ処理装置。
上記複数の電極の各々が、上記ヘッド部の先端面に沿って互いの並び方向と直交する向きに延び、上記先端構成部材の吹出し口が、上記電極と同方向に延びるべきスリット状をなし、この吹出し口が、上記処理ガス通路より幅広であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
上記吹出し口の幅が、上記処理ガス通路の幅の１．１〜３倍であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
上記挟持手段が、上記周壁に螺合されたボルトであり、このボルトの先端が、上記電極ユニットに突き当てられることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ処理装置。